【題目】兩光滑水平導(dǎo)軌放置勻強(qiáng)磁場中,磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由移動,如圖所示,導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻,金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計.現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉動,若保持拉力F恒定,經(jīng)過時間t1速度變?yōu)関,金屬棒受到的磁場力為F1,最終以2v的速度做勻速運(yùn)動;若保持拉力的功率P恒定,經(jīng)過時間t2,速度也變?yōu)関,金屬棒受到的磁場力為F2,最終也以2v的速度做勻速運(yùn)動.則( )

A.t1>t2 B.t1=t2 C.F1=F2 D.F=2F2

【答案】ACD

【解析】

試題分析:分析清楚兩種情況下的運(yùn)動形式區(qū)別,然后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律求解,注意兩種情況下導(dǎo)體棒最終勻速運(yùn)動時所受拉力大小是相同的.

解:A、B、若保持拉力恒定不變,金屬棒以速度2v勻速運(yùn)動時,則有F=FA=.速度為v時,由牛頓第二定律得 F﹣=ma1,聯(lián)立兩式得:=ma1

保持拉力的功率不變,金屬棒以速度2v勻速運(yùn)動時,則有F=FA=,拉力的功率為P=F2v=.速度為v時,由牛頓第二定律得 =ma2,聯(lián)立兩式得:3=ma2.則得:a2=3a1

由于拉力的功率一定時,金屬棒的加速度較大,其速度從v0增大到v的時間較小,即t1>t2.故A正確、B錯誤.

C、兩種運(yùn)動,當(dāng)速度都為v時,磁場力均為BIl=,故F1=F2,故C正確.

D、由于兩種情況下,最后都是勻速運(yùn)動,故最終拉力等于磁場力:F=BIL=

若保持拉力恒定,速度為v時,磁場力為F1,則F1==

因?yàn)镕1=F2,所以F2=,即F=2F2,故D正確.

故選:ACD.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】(題文)如圖給出AB兩個質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動的vt圖象,由圖可知(  )

A. t1時刻AB兩個質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等方向相反

B. t1時刻A、B兩個質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等方向相反

C. t2時刻質(zhì)點(diǎn)A的速度大于B的速度,兩者方向相同

D. t2時刻質(zhì)點(diǎn)A的加速度小于B的加速度,兩者方向相反

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【題目】重力G=50N的物體靜止在斜面上,斜面的傾角=37°,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)物體對斜面的壓力為?

(2)斜面對物體的靜摩擦力為?

(3)若斜面的傾角變大,斜面對物體的靜摩擦力將如何變化?動起來以后呢?

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖1所示的裝置做探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn):小車放置在水平放置的長木板上,紙帶連接車尾并穿過打點(diǎn)計時器,用來測定小車的加速度a,鉤碼通過細(xì)線對小車的拉力為F。在保持小車質(zhì)量不變的情況下,改變對小車?yán)?/span>F的大小,測得小車所受拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表:

(1)在圖2中,建立出aF坐標(biāo)系,根據(jù)測得的數(shù)據(jù),在圖中作出aF關(guān)系圖線__________。

(2)若要讓細(xì)線對小車的拉力F為小車受到的合外力,則實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)措施是____。

A.更換一塊長木板

B.適當(dāng)增加小車的質(zhì)量

C.適當(dāng)墊高長木板的右端

D.適當(dāng)增加鉤碼質(zhì)量

(3)3是實(shí)驗(yàn)中得到的一條已打點(diǎn)的紙帶,紙帶上的A、BC、D、E、F、G均為相鄰計數(shù)點(diǎn),已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為0.02s,相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)未標(biāo)出,由于EF點(diǎn)打點(diǎn)模糊,只測量標(biāo)記了ABBC、CD、DG的距離,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),測得小車運(yùn)動的加速度大小a=_____m/s2,打D點(diǎn)時的速度大小vD=_______m/s。(以上結(jié)果都保留2位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖甲所示,光滑水平面上有一板長為L,質(zhì)量為M的長木板,其上表面由不同的材料組成,距左端段光滑,距右端段粗糙,分界點(diǎn)為P點(diǎn),木板在恒力F的作用下做減速運(yùn)動,當(dāng)木板速度為7m/s時在其右端輕放一質(zhì)量m=1kg的小木塊,小木塊可看成質(zhì)點(diǎn),小木塊在運(yùn)動過程中恰好不滑出長木板,且當(dāng)長木板受到為零時,小木塊剛好滑回分界點(diǎn)P處,整個運(yùn)動的v-t圖像如圖乙所示,

A. 小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.1

B. 木板的減速時間為4.5s

C. 長木板的質(zhì)量為

D. 外力F的大小是

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【題目】在光滑的水平地面上方,有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的水平勻強(qiáng)磁場,如圖PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大。一個半徑為a,質(zhì)量為m,電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向,以速度v從如圖位置(實(shí)線所示)開始運(yùn)動,當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到直徑剛好與邊界線PQ重合時(虛線所示),圓環(huán)的速度變?yōu)?/span>v/2,則下列說法正確的是(

A. 此時圓環(huán)的電功率為

B. 此時圓環(huán)的加速度大小為

C. 此過程中通過圓環(huán)截面的電荷量為

D. 此過程中回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2

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【題目】如圖所示,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,氣缸質(zhì)量為4m,氣缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在豎直向上的拉力F作用下氣缸豎直懸空靜止,活塞與氣缸底部的間距為L1;當(dāng)將拉力緩慢減小為時,活塞與氣缸底部的拒絕為L2,假設(shè)封閉氣體質(zhì)量不計且溫度保持不變,不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦,重力加速度大小為g,求

大氣壓強(qiáng)P0;

拉力緩慢減小為零時活塞與氣缸底部的間距L3;

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【題目】如圖甲所示,在驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)時,小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運(yùn)動。然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)勻速運(yùn)動,在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz,長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。

1)若獲得紙帶如圖乙所示,并測得各計數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動起始的第一點(diǎn),則應(yīng)選______段來計算A的碰前速度,應(yīng)選_______段來計算AB碰后的共同速度(填“AB”“BC”“CD”“DE”)。

2)已測得小車A的質(zhì)量,小車B的質(zhì)量為,由以上測量結(jié)果可得碰前系統(tǒng)總動量為________kg·m/s,碰后系統(tǒng)總動量為________kg·m/s。(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)

3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_________________________________________________________。

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【題目】如圖所示,空間直角坐標(biāo)系Oxy內(nèi)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與Oxy平面平行且與y軸負(fù)方向的夾角為,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E、方向沿y軸負(fù)方向。一質(zhì)子重力不計從原點(diǎn)0以速度向z軸正方向射出。已知質(zhì)子的電荷量為e,下列關(guān)于質(zhì)子的受力和運(yùn)動的描述正確的是

A質(zhì)子在O點(diǎn)受到的合力大小為

B質(zhì)子在運(yùn)動過程中受到的合力為變力

C質(zhì)子沿Z軸方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

D質(zhì)子不可能做勻變速曲線運(yùn)動

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